內(nèi)源反硝化過(guò)程N(yùn)2O釋放特性及影響因素研究.pdf

1、近年來(lái)，研究發(fā)現(xiàn)幾乎所有的生物脫氮（如A2/O、短程硝化-反硝化、亞硝化-厭氧氨氧化等）過(guò)程中均釋放N2O。N2O是一種強(qiáng)溫室氣體，但同時(shí)被認(rèn)為是一種可再生能源，因此，脫氮過(guò)程中N2O減量化控制或高度富集成為本領(lǐng)域近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。目前，在涉及內(nèi)源反硝化的反應(yīng)器中有富集N2O的報(bào)道，但由于反硝化聚磷菌和反硝化聚糖菌往往同時(shí)存在，究竟哪種微生物是N2O富集的主要貢獻(xiàn)者尚不清楚，尤其是在未涉及到磷代謝的情況下，內(nèi)源反硝化過(guò)程N(yùn)2O釋放特性的

2、研究鮮有報(bào)道。
　　本課題首先馴化了具有良好內(nèi)源反硝化功能的活性污泥；在此基礎(chǔ)上，探究了電子受體、碳源等對(duì)內(nèi)源反硝化過(guò)程N(yùn)2O釋放影響，旨在為脫氮過(guò)程中N2O的減量化釋放控制或資源化利用提供依據(jù)，所得主要成果如下：
　?。?）接種普通活性污泥，以硝酸鉀和乙酸鈉為主要基質(zhì)，通過(guò)馴化初期逐漸減少磷投加量淘洗反硝化聚磷菌的方式，在厭氧/缺氧交替運(yùn)行的SBR中成功實(shí)現(xiàn)了內(nèi)源反硝化的啟動(dòng)。啟動(dòng)初期6～13d表現(xiàn)為良好的反硝化除磷效果，

3、第15d開(kāi)始逐漸減少磷的投加量后脫氮效率降至16％，之后從第50d開(kāi)始SBR內(nèi)源反硝化系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，厭氧段COD去除率為78%，缺氧階段NO3--N的去除率為85%，約50%的NO3--N轉(zhuǎn)化為NO2--N，其中TN去除率僅為42%。
　　（2）研究了內(nèi)源反硝化單周期內(nèi)氮素轉(zhuǎn)化去除特性，結(jié)果表明，NO3--N濃度由42.36mg·L-1降低至4.23mg·L-1，N2O釋放速率與NO2--N濃度均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，N2O最大

4、釋放速率為0.36μg·min-1·g-1SS，且基本發(fā)生在NO2--N濃度最高時(shí)，單周期N2O釋放量占TN去除的2.04%。
　?。?）對(duì)反應(yīng)器運(yùn)行期間污泥形態(tài)及微生物種群進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：形成了0.3mm～0.5mm的顆粒污泥，鑒定菌屬以Candidatus Competibacter sp.為主（占45.07%），應(yīng)屬反硝化聚糖菌（Denitrifying Glycogen-Accumulating Organisms，

5、DGAOs），其它菌種所占比例分別為：Denitratisoma sp.（13.63%）、Terrimonas sp.（9.33%）、Nitrosomonadaceae sp.（7.93%）、Thauera sp.（7.72%）、Halomonas sp.（3.93%）。
　　（4）利用批式試驗(yàn)對(duì)比研究了NO3--N和NO2--N為電子受體對(duì)內(nèi)源反硝化及N2O釋放影響，結(jié)果表明：N2O釋放量和轉(zhuǎn)化率隨著NO3--N濃度的提高（10

6、～60mg·L-1）沒(méi)有發(fā)生明顯變化，N2O釋放量在0.072～0.101mg·g-1SS之間，N2O轉(zhuǎn)化率最大僅為1.04%；但隨著NO2--N濃度的提高（10～60mg·L-1）N2O轉(zhuǎn)化率明顯增大，亞硝酸型內(nèi)源反硝化速率和總氮去除率隨著NO2--N濃度的提高而逐漸降低，其中，內(nèi)源反硝化速率由5.66mg·h-1g-1SS逐漸降至3.43mg·h-1g-1SS。
　?。?）利用批式試驗(yàn)研究了PHB合成前后，外碳源投加量（COD